PEAK1通过抑制自噬介导的ZO-1降解维持肠道上皮细胞紧密连接并抵抗结肠炎

本研究揭示了PEAK1在肠道屏障功能中的关键作用：通过Src介导的Y724磷酸化与ZO-1结合，掩盖其LC3相互作用区，阻止自噬介导的ZO-1降解，从而维持紧密连接完整性。研究人员采用基因敲除小鼠模型和Caco-2细胞实验，发现PEAK1缺失会导致ZO-1蛋白水平下降、紧密连接结构破坏，并加剧DSS诱导的结肠炎。该研究为炎症性肠病(IBD)的治疗提供了新靶点，拓展了PEAK1从促癌因子到生理性屏障维持者的功能认知。

　　

肠道上皮细胞间的紧密连接如同"城墙砖缝的水泥"，其完整性直接决定肠道屏障功能。当这道防线出现裂缝，有害物质便会趁虚而入，引发炎症性肠病(IBD)等疾病。虽然已知紧密连接蛋白ZO-1是这道防线的"核心建材"，但科学家们一直困惑：机体如何调控ZO-1的稳定性？临床数据更显示，活动性溃疡性结肠炎患者的PEAK1表达显著降低，这个在癌症研究中被广泛关注的伪激酶，难道在肠道健康中也扮演着关键角色？

重庆医科大学的研究团队在《Nature Communications》发表的研究解开了这个谜题。通过构建Peak1基因敲除小鼠和CRISPR-Cas9编辑的Caco-2细胞模型，研究人员发现PEAK1就像ZO-1的"防降解盾牌"：其714-731氨基酸区域（含关键Y724位点）能与ZO-1结合，遮盖ZO-1上的LC3相互作用区(LIR)，从而阻止自噬体对ZO-1的"吞噬"。当Src激酶将PEAK1的Y724磷酸化后，这种保护作用会进一步增强。而PEAK1缺失时，ZO-1暴露的LIR会招来自噬系统的"拆除队"，导致紧密连接结构崩解、肠道通透性增加，最终加重结肠炎症状。

研究采用多组关键技术：通过免疫共沉淀和质谱鉴定PEAK1-ZO-1相互作用；利用磷酸化特异性抗体和体外激酶实验证实Src对PEAK1 Y724的调控；采用透射电镜和免疫荧光量化紧密连接形态；通过FITC-葡聚糖渗透实验和跨上皮电阻(TEER)测量屏障功能；建立DSS诱导的结肠炎模型评估病理变化。

研究结果部分揭示：
"PEAK1缺失破坏肠道上皮细胞紧密连接结构"显示，Peak1^-/-小鼠结肠中ZO-1、Occludin和Claudin 2蛋白水平显著降低，透射电镜观察到紧密连接出现裂隙。Caco-2细胞中PEAK1敲除导致跨上皮电阻下降45%，4kDa FITC-葡聚糖渗透性增加3倍。

"Y724位点调控PEAK1与ZO-1相互作用"通过截短体映射发现，PEAK1的714-731氨基酸区域（含保守的720-726核心序列）是结合ZO-1的关键。将Y724突变为苯丙氨酸(Y724F)后，结合能力丧失70%，且该突变体无法挽救PEAK1缺失导致的屏障功能障碍。

"Src磷酸化PEAK1 Y724维持紧密连接完整性"证实，Src抑制剂PP2处理使Y724磷酸化水平降低80%，而活性Src(Y530F)过表达可使ZO-1蛋白量增加2倍。激酶失活型Src(K298M)则无此效应，说明Src的催化活性不可或缺。

"PEAK1-CSK复合物调控Src活性"发现，PEAK1通过861-879区域结合CSK（Src抑制因子），形成调控环路：PEAK1削弱CSK对Src的抑制，而激活的Src又促进PEAK1 Y724磷酸化。CSK敲除虽能提升ZO-1水平，却无法逆转Y724F突变体的表型。

"PEAK1缺失引发ZO-1自噬性降解"显示，自噬抑制剂Bafilomycin A1能恢复PEAK1缺失细胞中ZO-1水平。免疫共定位证实，PEAK1缺失使ZO-1与LC3B共定位增加4倍，而删除ZO-1的1212-1217 LIR序列可阻断这一过程。

"DSS诱导结肠炎模型中PEAK1的保护作用"表明，Peak1^-/-小鼠在DSS处理后体重恢复延迟5天，结肠缩短30%，炎症因子TNF-α和IL-6水平升高2倍，同时ZO-1降解加剧。

这项研究首次阐明PEAK1在非癌性组织中的生理功能，揭示了"PEAK1/CSK/Src→ZO-1稳定性→紧密连接完整性"的调控轴。其重要意义在于：为IBD等屏障功能障碍疾病提供了新的治疗靶点；阐明了自噬调控紧密连接蛋白的新机制；拓展了伪激酶家族在基础生理过程中的功能认知。未来针对PEAK1-Y724磷酸化的药物设计，或能成为修复肠道屏障的"分子水泥"，为亿万IBD患者带来希望。